JP2013020176A - 液晶表示装置および発電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力を有効に利用することができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示装置１０は、液晶パネル１と、光源５と、反射シート６と、外部ケース２と、ソーラーパネル３と、を備えている。光源５は、液晶パネル１の背面に設けられている。反射シート６は、光源５の液晶パネル１とは反対側に設けられ、液晶パネル１に対向する領域全体に反射面を有する。外部ケースは、液晶パネル１が組み込まれ、光源５および反射シート６を収容する。ソーラーパネル３は、反射シート６の背面に設けられ、光を電気エネルギーに変換する第１変換面３ａを反射シート６に対向して配置されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶表示装置および当該液晶表示装置を用いた発電方法に関する。

携帯電話端末やノートパソコンなどの液晶表示装置は、液晶パネルおよび光源としてのバックライトモジュールを有している。バックライトモジュールからの光は、液晶パネルを通って外部に導かれる。液晶表示装置は、光の利用効率を向上するため、バックライトモジュールの背面に反射シートが設けられている。しかしながら、バックライトモジュールからの光の全てを液晶パネルへ導くことは困難である。

特許文献１には、電力回収機能を有するバックライト装置が開示されている。特許文献１に記載のバックライト装置では、反射板の代わりに、あるいは反射板の一部に光電変換素子、いわゆるソーラーパネルが設置されている。そして、ソーラーパネルに照射された光を電力として再利用している。

特許文献２には、光源からの光を導光板の側面から入射させるエッジ入射型のバックライト照明ユニットを備えた携帯端末機器が開示されている。光源が設けられていない方の導光板の側端面に、該側端面から放出される光を光電変換素子に導く光学素子が設けられている。光電変換素子は光を電気に変換する素子である。特許文献２の図４では、液晶表示部の反射シートが設けられるべき領域に太陽電池セルアレイ、いわゆるソーラーパネルが設けられている。つまり、反射シートの代わりにソーラーパネルが設置されている。

特開２０１１−１４５１３号 特開２００３−８４２８１号

特許文献１および特許文献２では、反射板や反射シートの代わりにソーラーパネルを利用することが記載されている。しかしながら、ソーラーパネルによるエネルギーの変換効率は高々数十パーセント程度である。したがって、反射板や反射シートの代わりにソーラーパネルを設置すると、全体としてのエネルギー効率は低下してしまう。

本発明の目的は、上記課題に鑑み、電力を有効に利用することができる液晶表示装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、このような液晶表示装置を用いた発電方法を提供することにある。

一態様における液晶表示装置は、液晶パネルと、光源と、反射シートと、外部ケースと、ソーラーパネルと、を備えている。光源は、液晶パネルの背面に設けられている。反射シートは、光源の液晶パネルとは反対側に設けられ、液晶パネルに対向する領域全体に反射面を有する。外部ケースは、液晶パネルが組み込まれ、光源および反射シートを収容する。ソーラーパネルは、反射シートの背面に設けられ、光を電気エネルギーに変換する第１変換面を反射シートに対向して配置されている。

一態様における発電方法は、上記の液晶表示装置を用いて、光源から反射シートの背面に漏洩した光をソーラーパネルによって電気エネルギーに変換する。

本発明によれば、電力を有効に利用することができる。

本発明の第１の実施形態における液晶表示装置の模式的平面図である。 液晶表示装置の、図１に示す面とは反対側の一面の模式的平面図である。 図１および２の３Ａ−３Ａ線に沿った模式的断面図である。 第２の実施形態における液晶表示装置の模式的断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明は、液晶パネルおよび光源を備えた液晶表示装置全般に適用できる。液晶表示装置の例として、携帯電話機、ゲーム機、タブレット型パソコンおよびノートパソコンなどがある。

図１は、第１の実施形態における液晶表示装置の模式的平面図である。図２は、当該液晶表示装置の、図１に示す面とは反対側の一面の模式的平面図である。図３は、図１および図２の３Ａ−３Ａ線に沿った模式的断面図である。

液晶表示装置１０は、液晶パネル１と、光源５いわゆるバックライトと、反射シート６と、外部ケース２と、第１のソーラーパネル３と、を備えている。光源５は、どのような構成であってもよく、液晶パネル１の背面に設けられている。

液晶パネル１は、外部ケース２に組み込まれている。外部ケース２は、光源５および反射シート６を収容する。液晶パネル１は、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＶＡ（Virtical Alignment）方式、ＩＰＳ（In-Place-Switching）方式など任意の駆動方式であって良い。

反射シート６は、光源５の背面に設けられ、液晶パネル１に対向する領域全体に反射面を有する。第１のソーラーパネル３は、反射シート６の背面に設けられている。第１のソーラーパネル３は、光を電気エネルギーに変換する第１変換面３ａを反射シート６に対向して配置されている。本実施形態では、光源５は、内部ケース７に組み込まれている。内部ケース７は反射シート６を収容している。内部ケース７は、外部ケース２の内部に収容されている。

液晶パネル１を通過して外部に出射される光８は、光源５から直接液晶パネル１に入射した光や、光源５から反射シート６を経て液晶パネル１に入射した光である。また、光源５からの光の一部９は、液晶表示装置１０の縁部近傍から反射シート６の背面に回り込む。液晶表示装置１０には、回路基板（不図示）や、機能に応じた様々な電子部品（不図示）を備えている。そのため、光源５からの光を全て液晶パネル１に導くように反射シート６を張り巡らせることは困難である。光源５の周りの部品やケース２，７などで拡散、反射した光の一部は、反射シート６の背面に回り込む。

第１のソーラーパネル３は、反射シート６の背面に回り込んだ光を電気エネルギーに変換する。この電気エネルギーは液晶表示装置１０に再利用される。これにより、画面の表示以外の背面に漏れた光を電気エネルギーとして回収し、電力として有効に活用することができる。本実施形態の液晶表示装置１０は、反射シート６によって出来るだけ光の利用効率を上げつつ、反射シート６で液晶パネル１へ導くことができなかった光（以下、漏れ光と呼ぶことがある。）を第１のソーラーパネル３で回収する。これにより、液晶表示装置１０全体として電力を有効に使用することができる。

図２および図３に示すように、第１のソーラーパネル３の背面には別のソーラーパネル（第２のソーラーパネル）４が設けられていることが好ましい。第２のソーラーパネル４の、光を電気エネルギーに変換する第２変換面４ａは、外部ケース２の外側、つまり液晶表示装置１０の外側に向けられている。これにより、外部の光、例えば太陽光を電気エネルギーに変換して利用することができる。

図３では、第１のソーラーパネル３の背面に第２のソーラーパネル４が貼り合わされている。第１のソーラーパネル３は、第１変換面３ａを内部ケース７の内側に向けるように内部ケース７に組み込まれていることが好ましい。これにより、第１のソーラーパネル３が内部ケース７の一部として機能し、ケースの強度を維持しつつ液晶表示装置１０の大型化を抑制することができる。

さらに、第２のソーラーパネル４は、第２変換面４ａを外部ケース２の外側に向けるように外部ケース２に組み込まれていることが好ましい。これにより、第２のソーラーパネル４が外部ケース２の一部として機能し、ケースの強度を維持しつつ液晶表示装置１０の増大を抑制することができる。

図２および図３では、２つのソーラーパネル３，４が設けられている実施例について説明した。これに代えて、光を電気に変換する第１変換面３ａを一方の面に有し、光を電気に変換する第２変換面４ａを他方の面に有する単一のソーラーパネルを用いることもできる。この場合、第１変換面３ａで光源５から反射シート６の背面に回り込んだ光を回収し、第２変換面で外部の光を電気エネルギーに変換する。

単一のソーラーパネルを用いる場合、ソーラーパネルは、第１変換面３ａを内部ケース７の内側に向け、且つ第２変換面４ａを外部ケース２の外側に向けるように、内部ケース７と外部ケース２の両方に組み込まれていることが好ましい。

ソーラーパネル３，４の変換面３ａ，４ａは、液晶パネル１のパネル面と同等の大きさであることが好ましい。この場合、液晶表示装置１０の厚み方向以外の方向で、液晶表示装置１０のサイズが増大しないという利点がある。

また、本発明の一実施形態の発電方法では、上記の液晶表示装置１０を用いて、光源５から反射シート６の背面に漏洩した光を、ソーラーパネル３によって電気エネルギーに変換する。

図４は、第２の実施形態における液晶表示装置の模式的断面図である。第２の実施形態の液晶表示装置１０は、液晶パネル１と、光源５と、反射シート６と、外部ケース２と、ソーラーパネル３と、を備えている。光源５は、液晶パネル１の背面に設けられている。反射シート６は、光源５の液晶パネル１とは反対側に設けられている。反射シート６は、液晶パネル１に対向する領域全体に反射面を有する。液晶パネル１は、外部ケース２に組み込まれている。外部ケース２は、光源５および反射シート６を収容する。ソーラーパネル３は、反射シート６の背面に設けられており、光を電気エネルギーに変換する第１変換面３ａを反射シート６に対向して配置されている。

第２の実施形態の液晶表示装置においても、第１の実施形態と同様に、光源５から発せられて反射シート６の背面に回り込んだ光９をソーラーパネル３によって回収することができる。これにより、液晶表示装置１０全体として電力を有効に使用することができる。

以上、本発明の望ましい実施形態について提示し、詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない限り、さまざまな変更及び修正が可能であることを理解されたい。

１ 液晶パネル
２ 外部ケース
３ 第１のソーラーパネル
３ａ 第１変換面
４ 第２のソーラーパネル
４ａ 第２変換面
５ 光源
６ 反射シート
７ 内部ケース
１０ 液晶表示装置

Claims (9)

1. 液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背面に設けられた光源と、
   前記光源の前記液晶パネルとは反対側に設けられ、前記液晶パネルに対向する領域全体に反射面を有する反射シートと、
   前記液晶パネルが組み込まれ、前記光源および前記反射シートを収容する外部ケースと、
   前記反射シートの背面に設けられ、光を電気エネルギーに変換する第１変換面を前記反射シートに対向して配置されたソーラーパネルと、を備えた液晶表示装置。
2. 前記ソーラーパネルの前記第１変換面は前記液晶パネルのパネル面と同等の大きさである、請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記ソーラーパネルの背面で外部に面し、光を電気エネルギーに変換する第２変換面をさらに有している、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記第２変換面は、前記ソーラーパネルの背面に設けられた別のソーラーパネルの一面である、請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記ソーラーパネルは、前記第１変換面および前記第２変換面を有する単一のパネルである、請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 前記光源が組み込まれ、前記反射シートを収容する内部ケースを有し、
   前記ソーラーパネルは、前記第１変換面を前記内部ケースの内側に向けるように前記内部ケースに組み込まれている、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 前記光源が組み込まれ、前記反射シートを収容する内部ケースを有し、
   前記第１変換面を有する前記ソーラーパネルは、該第１変換面を前記内部ケースの内側に向けるように前記内部ケースに組み込まれており、
   前記第２変換面を有する前記ソーラーパネルは、該第２変換面を前記外部ケースの外側に向けるように前記外部ケースに組み込まれている、請求項４に記載の液晶表示装置。
8. 前記光源が組み込まれ、前記反射シートを収容する内部ケースを有し、
   前記ソーラーパネルは、前記第１変換面を前記内部ケースの内側に向け、且つ前記第２変換面を前記外部ケースの外側に向けるように、前記内部ケースと前記外部ケースに組み込まれている、請求項５に記載の液晶表示装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の液晶表示装置を用いて、前記光源から前記反射シートの背面に漏洩した光を、前記ソーラーパネルによって電気エネルギーに変換する、発電方法。

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